Иванов В.Е. Прохождение электронных и протонно-водородных пучков в атмосфере Земли. Апатиты, 2001.

Прохождение электронных и протонно-водородных пучков в атмосфере Земли 3.5. Сечения возбуждения эмиссий атмосферных составляющих Возбуждение эмиссий атмосферных составляющих при столкновениях с протонами и атомами водорода происходит в следующих реакциях: Р + м -* M' + ...; (3.17) р + М -> Н + М+*; (3.18) р + М -> р + М+" + е \ (3.19) Н + М -> Н + М*; (3.20) н + м - > н + м 4, + <?. (3.21) Возбуждение электронных состояний ионов атмосферных составляющих происходит в реакциях (3.18), (3.19) и (3.21). В столкновениях с протонами ионы атмосферных составляющих образуются не только в реакциях ионизации (3.19), но и в реакциях захвата (3.18). В экспериментах измеряются суммарные (захват+ионизация) сечения возбуждения. Вклады реакций захвата и ионизации в эти сечения можно выделить в соответствии с вкладом реакций захвата и ионизации в суммарное сечение образования ионов атмосферных составляющих (см. формулу (3.3). Для реакций с возбуждением иона N2+ будем рассматривать 4 сечения: с образованием иона N2+ в состоянии X 2, в состоянии В 2Е„+, в одном из состояний (А2 П„, D2n g, С2Хи+), и реакции захвата с диссоциацией иона N2+. Для построения полного (захват+ионизация) сечения диссоциации иона N2+ при рассеянии протонов использовались данные работ /66,106,253/. Это сечение с хорошей точностью (20%) составляет 0.25 от суммарного сечения образования ионов азота. Для построения полного сечения о (б 2Е„+) - возбуждения иона N2+ в B2Z„* состояние при рассеянии протонов - использовались данные работ /123,130,250,293,337/. Аналогичное сечение для суммы состояний (А2 П„, D2 Пх, С2Ъи") считалось равным 2.65ха(б2! ,/) . Коэффициент пропорциональности получен исходя из соотношения соответствующих сечений ионизации электронами на больших энергиях /75/. Сечение образования иона в основном состоянии X 2!.* при рассеянии протонов получено как: a ( x 2Vg) = a ' - a ( B 2i:i)-cx(diss)-<j(A2n u,D 2U g,C2i::)- (3-22) Параметры для расчета сечений захвата в N2 с конкретизацией конечного состояния иона N2+ приведены в табл.3.8. Параметры для расчета аналогичных сечений для реакций ионизации N2 протонами приведены в табл.3.9. Для получения сечений возбуждения N2+(52E„+) состояния атомами водорода использовались данные работ /95,123,229,271,337/. Сечение диссоциативной ионизации атомами водорода в соответствии с данными измерений /49,66/ принято равным 0.25 от полного сечения <т,я ионизации атомами водорода. Остальные сечения для реакций возбуждения при ионизации атомами водорода строились так же, как для соответствующих реакций ионизации протонами. Параметры для расчета по (3.1) - в табл.3.10. В работе /138/ сечения возбуждения электронных состояний ионов кислорода в реакциях захвата в 0 2аппроксимированы формулой: 77